Løsningsforslag til øving 1

Like dokumenter
4_Komplekse_tall.odt tg. Kap.4 Komplekse tall

Løsningsforslag til øving 12

Matematikk 15 V-2008

Heldagsprøve i matematikk. Svar og løsningsforslag

Løsningsforslag til utvalgte oppgaver i kapittel 3

TMA4105 Matematikk 2 vår 2013

Matematikk 1 Første deleksamen. Løsningsforslag

Komplekse tall og trigonometri

Eksamen i FO929A Matematikk Underveiseksamen Dato 9. desember 2008 Tidspunkt Antall oppgaver 6. Tillatte hjelpemidler Godkjent kalkulator

En (reell) funksjon f fra en (reell) mengde D er en regel som til hvert element x D tilordner en unik verdi y = f (x).

Difflikninger med løsningsforslag.

MAT Vår Oblig 2. Innleveringsfrist: Fredag 23.april kl. 1430

Innlevering i matematikk Obligatorisk innlevering nr. 4 Innleveringsfrist: 21. januar 2010 kl Antall oppgaver: 4.

Et Komplekst tall på kartesisk(standard), polar(eksponentialform) og trigonometrisk form

DAFE BYFE Matematikk 1000 HIOA Obligatorisk innlevering 1 Innleveringsfrist Fredag 22. januar :00 Antall oppgaver: 5.

Kompleks eksponentialform. Eulers inverse formler. Eulers formel. Polar til kartesisk. Kartesisk til polar. Det komplekse signalet

Komplekse tall: definisjon og regneregler

UNIVERSITETET I OSLO. Løsningsforslag

Løsningsforslag for Eksamen i MAT 100, H-03

LØSNINGSFORSLAG. Skriv følgende komplekse tall både på kartesisk form som a + bi og på polar form som re iθ (r 0 og 0 θ < 2π). a) 2 + 3i.

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

Komplekse tall. Kapittel 2. Den imaginære enheten. Operasjoner på komplekse tall

Løsningsforslag. Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver teller like mye.

Løsningsforslag. a) i. b) (1 i) 2. e) 1 i 3 + i LF: a) Tallet er allerede på kartesisk form. På polar form er tallet gitt ved

n-te røtter av komplekse tall

Notat om trigonometriske funksjoner

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2016

Løsningsforslag Eksamen M100 Høsten 1998

Oppgavehefte om komplekse tall

Oppfriskningskurs i matematikk 2008

z = a + jb Mål Komplekse tall: Sum og produkt Komplekse tall

eksamensoppgaver.org 4 oppgave1 a.i) Viharulikheten 2x 4 x + 5 > 0 2(x 2) x + 5 > 0 Sådaserviatløsningenpådenneulikhetenblir

Løsningsforslag Eksamen R1 - REA

Løsningsforslag AA6516 Matematikk 2MX desember eksamensoppgaver.org

Løsningsforslag. 7(x + 1/2) 5 = 5/6. 7x = 5/ /2 = 5/6 + 3/2 = 14/6 = 7/3. Løsningen er x = 1/3. b) Finn alle x slik at 6x + 1 x = 5.

Komplekse tall og komplekse funksjoner

Fasit til utvalgte oppgaver MAT1100, uka 15/11-19/11

UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Eksamen i MAT111 Grunnkurs i matematikk I Løsningsforslag

I = (x 2 2x)e kx dx. U dv = UV V du. = x 1 1. k ekx x 1 ) = x k ekx 2x dx. = x2 k ekx 2 k. k ekx 2 k I 2. k ekx 2 k 1

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN, MAT 1001, HØSTEN (x + 1) 2 dx = u 2 du = u 1 = (x + 1) 1 = 1 x + 1. ln x

x t + f y y t + f z , og t = k. + k , partiellderiverer vi begge sider av ligningen x = r cos θ med hensyn på x. Da får vi = 1 sin 2 θ r sin(θ)θ x

Oppfriskningskurs Sommer 2019

Nicolai Kristen Solheim

MET Matematikk for siviløkonomer

Løsningsforslag til underveiseksamen i MAT 1100, 6/

TMA4120 Matematikk 4K Høst 2015

Notasjon i rettingen:

Løsningsforslag Eksamen 3MX - AA

Diagonalisering. Kapittel 10

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

TMA4105 Matematikk 2 Vår 2014

Eksamen R2 høst 2011, løsning

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

Forkurs, Avdeling for Ingeniørutdanning

FYS2140 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig 1

Høgskolen i Bergen. Formelsamling. for. ingeniørutdanningen. FOA150 høsten 2006 fellespensum. 3.utgave

Notater nr 9: oppsummering for uke 45-46

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

Som vanlig er enkelte oppgaver kopiert fra tidligere års løsningsforslag. Derfor kan notasjon, språk og stil variere noe fra oppgave til oppgave.

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

MA1410: Analyse - Notat om differensiallikninger

Løsningsforslag. Prøve i Matematikk 1000 BYFE DAFE 1000 Dato: 29. mai 2017 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark. Oppgave 1 Gitt matrisene.

TMA4110 Matematikk 3 Eksamen høsten 2018 Løsning Side 1 av 9. Løsningsforslag. Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer:

Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

Forkurs, Avdeling for Ingeniørutdanning

Eksamen REA3022 R1, Våren 2009

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

Eksamen i MAT1100 H14: Løsningsforslag

12 Projeksjon TMA4110 høsten 2018

Løsningsforslag. a) Løs den lineære likningen (eksakt!) 11,1x 1,3 = 2 7. LF: Vi gjør om desimaltallene til brøker: x =

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100 H07

Kort innføring i polynomdivisjon for MAT 1100

Oppgave 1 OPPGAVER OG LØSNINGSFORSLAG KONTINUASJONSEKSAMEN I FAG SMN 6147 OG SMN 6195 KOMPLEKS ANALYSE STED: HØGSKOLEN I NARVIK. KLASSE:4EL,4RTog5ID

TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N Vår 2013

Løsningsforslag i matematikk

dg = ( g P0 u)ds = ( ) = 0

Løsningsforslag Eksamen M100 Våren 2002

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1100, H-14 DEL 1

MET Matematikk for siviløkonomer

MA1201 Lineær algebra og geometri Løsningsforslag for eksamen gitt 3. desember 2007

EKSAMEN Løsningsforslag

Løsningsforslag til underveiseksamen i MAT 1100, H-06

Løsningsforslag 1T Eksamen. Høst Nebuchadnezzar Matematikk.net Øistein Søvik

Eksamen i FO929A Matematikk Underveiseksamen Dato 14. desember 2006 Tidspunkt Antall oppgaver 4. Løsningsforslag

x, og du dx = w dy (cosh u) = sinh u H sinh w H x = sinh w H x. dx = H w w > 0, så h har ikke flere lokale ekstremverdier.

2 = 4 x = x = 3000 x 5 = = 3125 x = = 5

Egenverdier for 2 2 matriser

Oppgave 1. Oppgave 2. Oppgave 3. Oppgave 4

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT 1110, våren 2006

Sammendrag R1. Sandnes VGS 19. august 2009

a) Blir produktet av to vilkårlige oddetall et partall eller et oddetall? Bevis det.

Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

Løsningsforslag, midtsemesterprøve MA1101, 5.oktober 2010

OPPGAVESETT MAT111-H16 UKE 34

Formelsamling Kalkulus

Sammendrag R mai 2009

13 Oppsummering til Ch. 5.1, 5.2 og 8.5

OPPGAVESETT MAT111-H17 UKE 34. Oppgaver til seminaret 25/08

eksamensoppgaver.org x = x = x lg(10) = lg(350) x = lg(350) 5 x x + 1 > 0 Avfortegnsskjemaetkanvileseatulikhetenstemmerfor

Transkript:

Høgskolen i Gjøvik Avd. for tekn., øk. og ledelse Matematikk 5 Løsningsforslag til øving Exercise (a), (c) - j yim() j - - - 0 xre() Merk! I oppgaven skal vi merke av punktene (angitt med ), men de komplekse tallene kan like gjerne betraktes som vektorer (derav pilene). Merk også at selv om x jy er en kompleks størrelse, så er x og y reelle tall Ex. (a) Benytter vanlige multiplikasjonsregler, men husk at j ( ) ( 5 j)( j) ( j) 5 5 j j j j j (0 ) j( 5 ) 0 5 j8 ( 5 j8)( j ) 5 j0 j j (c) j.88 j0. j ( j )( j ) 5 5 5 Merk! Multipliserer med den kompleks-konjugerte av nevneren. Det gir et reelt tall i nevner. x jy, * x jy * (x jy)(x jy) x y (5 j) (5 j) (5 5) j( ( )) j (g) j j0. 8 5 j 5 j (5 j)(5 j) 5 Ex. (a) Generelt: b ± b ac ax bx c 0 x a ± ± ± j Her: x x 0 x ± j Røtter: x j og x j side av 8

Ex. (b) Vi kunne løst problemet enkelt med DeMoivres teorem (kapittel..), men prøver her heller å faktorisere likningen: x 8 0 x 8 ( ). Det er åpenbart at x er én løsning. Det vil si: x 8 (x )(x ax ) 0, hvor a konstant. Kan enkelt bestemme a: x (a )x (a )x 8 0 a x 8 (x )(x ± ± x ) 0 x eller x ± Røtter: x, x j, x j ( Jamfør oppg. 8 for en enklere løsningsmetode ) j Alternativt: Polynomdivisjon: x x 8 : x x x x x 8 x x x 8 8 x x 8 ( resten 0 Ex. 5 Setter x j y og dermed * x j y. Det gir: * ( *) x y ( x jy (x jy)) x y jy j Sammenlikner reelle og imaginære ledd på hver side av likningen: x y y, x 9 x ± 9 ± y Det gir mulige løsninger: j og j (x )(x x ) av utregningen som før) Ex. 8 (L) (L) w jw j8 j(8 w) L innsatt i L: ( j(8 w) ) w ( j)w ( ) j j w j ( j)( j) j j 5 j00 j ( j)( j) 5 5 j w innsatt i L: j(8 (5 j)) j( j) ( ) j j Svar: j, w 5 j side av 8

Ex. 5 Ved å betrakte tallene som komplekse vektorer ser vi svaret på (a) og (c) direkte fra Arganddiagrammet. c r Im() a r j - Re() Forenklet polar form: (a) j ~ 90 j Eller mer formelt: j cos e (c) ~ 80 - d r - j Eller mer formelt: cos j cos e (d) r ( ), θ tan j cos jsin (g) Modul (lengde): r Argument (vinkel): tan θ 0.588.55 rad. Merk! Må trekke fra (rad.) i argumentet fordi j ligger i. kvadrant i Arganddiagrammet. j α tan θ α ( ) j. 55 ( cos(.55) (.55). e j.55 (i) Direkte: ( j)( j) 5 5 0 Eller: ( j) 5 θ, ( j) ( j)* 5 θ ( j)( j) 5 5 ( θ ( θ)) 5 0 Ex. 8 Generelt: Med jθ re r θ m m m n m n r r r (mθ nθ ) og (mθ nθ ) n n r j j j (a) e e ( ( )) 8 8 e 8 8 (c) ( ( )) ( ) e j side av 8

Ex. 9 (a) Venstre side: sin( α β) j( α β) e Høyre side: jα e sin α cos β cos α sin β e j j( α β) e j jα j( α β) j( α β) j( α β) j( α β) e e e e e j j( α β) j( α β) e e j Samme resultat på venstre og høyre side, altså må jβ jβ e e jα jα e e jβ jβ e e j j( α β) j( α β) j( α β) j( α β) e e e sin( α β) sin α cos β cos α sin β j( α β) e j( α β) e j Alternativt: sin( α β) j( α β) e hvor : jα jβ e e (cos α jα jβ e e (cos α j( α β) e j α)(cos β α)(cos β jα jβ jα jβ e e e e β) (cos α cos β sin α sin β) j(sin α cos β cos α sin β) A jb j β) cos α cos β sin α sin β j(sin α cos β cos α sin β) A jb sin( α β) (A jb) (A j jb) j B j B sin α cos β cos α sin β Ex. 0 (a) 5 Bruker først resultatet i Ex.9(a): ( ) 5 ( ) ( ) 5 sin j sin cos j cos( ) sin( j ) 5 5 hvor: sin( ) sin(50 ), cos( ) Fra boka, likning. a,b, har vi: cos( j) cosh, sin( j) jsinh j( j) j( j) e e e e e e Eller utregnet: cos( j ) cosh(). 5 j( j) j( j) e e e e e e e e sin( j) j j j j 5 Ergo: sin( j ) cosh j sinh 0. j.08. 0. 9 h().5 Ex. (a) 5 j r 5 9, θ arg() tan ( ). j. Dvs. 5 j e j. j. Da må ln(5 j) ln( e ) ln ln e ln() j. ln(e) ln() j. 5 (b) θ tan j r,.kvadrant ln j ln(r) jθ ln j j 90 Obs! Se kommentar neste side. side av 8

Kommentar til Ex. Verdiene i (a) og (b) kalles på engelsk principal values, og skrives ofte med stor bokstav Ln Ln j arg. Egentlig vil logaritmen til et komplekst tall anta uendelig mange verdier: ln Ln j arg j n, hvor : n 0, ±, ±,... Ex. 5 Merk! Benytter egentlig samme teknikk som i oppgave 8. (a) j. Da må: ( cos jsin ) j j ( cos jsin ) (d) j. Da må: 8( cos jsin ) 8 ( cos jsin ) j 8 j8 Eller mye enklere i dette tilfellet: 8( j ) 8 j8 Ex. (a) (Jamfør læreboka, side -) jθ n jnθ n jnθ Dersom e cos θ θ, må e cos nθ nθ og e n Dermed: n cos nθ () For n gir det cos θ, og dermed : ( ) cos θ () Utmultiplisering av venstre side av () gir: ( ) ( ) ( ) Kombinerer () og () og får: cos θ ( ) ( ) cos θ cos θ 8 Dermed: cos θ cos θ cos θ cos θ cos θ 8 8 cos nθ nθ Ex. (a) jθ jθ Ut i fra Ex. må: (cos θ θ) e ( e ) (cos θ θ) Ganger ut høyre side: (cos θ θ) cos θ cos θ θ cos θ ( θ) cos θ cos θ sin θ j cos θ sin θ θ Sammenlikner vi reelle og imaginære ledd hver for seg, finner vi: sin θ cos θ sin θ sin θ ( og cos θ cos θ cos θ sin θ ) ( θ) side 5 av 8

Ex. 8 8 j8 8 8 tan () k (8 j8) ( k ) ( k ), hvor : k 0,, Dvs. røttene er ( med C.5 ) : Eller på kartesisk form: C, C og C C. j0.58.59 j.59 0.58 j. Im() - - - Re() Merk! Røttene er jevnt fordelt ( 0 ~ rad mellom hver rot) langs en sirkel med radius C. Dersom vi har funnet f.eks.. j0. 58, kan vi alternativt sette a og a a * hvor: a 0 cos0 jsin 0 j - Ex. 9 (a) ( j j) tan ( k ) ( cos( k ) jsin( k )), hvor : k 0,,, j tan 8 (c) ( ) ( j ) 8 ( k ) 8 ( k ) 8 cos k k, hvor : k 0,,, Ex. Bruker kvadratrotsetningen som i oppg. (a) ( j5) j8 5 0 ( j5) ± ( j5) (j8 5) ( j5) ± 9 5 j0 j 0 ( j5) ± j Ser deretter på rot-uttrykket isolert: j tan ( ) 0 0. 0. Det gir: j 0 0 0..058 j0. 8 ( j5) ± (.058 j0.8) Vi får løsninger:.59 j. og 0. j. 5 side av 8

Ex. (a) Alle komplekse tall x jy som oppfyller Re 5 betyr x 5 (Dette blir en rett vertikal linje) (b) kan leses som alle x jy som har avstanden til punktet ( x, y) (, 0) Med andre orde en sirkel med sentrum ( x, y) (, 0) og radius Med Pytagoras: x jy (x ) jy (x ) y (Standardlikningen for en sirkel med radius r og sentrum i (a,b) er ( x a) (y b) r ) (c). Med Pytagoras tilsvarende som i (b): (x ) y ( (x ) y ) x x y 9 ( x x y ) 5 5 5 8x 0x 8y 8 x x y x y 5 9 x y 5. Dette er en sirkel med sentrum i, 0 og radius (d) arg( ) arg(x jy). Vi vet at argumentet til w a jb er kun hvis både a og b ligger i.kvadrant, dvs. a > 0 og b > 0, og at b y. ( Siden tan a ). Betyr i vårt tilfelle at: y x og x > x Dette er en halvlinje, dvs. en rett linje med stigningstall, men som starter først når x > yim() (b) (d) (c) xre() - - 0 5 - (a) - - side av 8

Ekstraoppgave: U _ I R Y jωc I c X L jωl I I Y jωc I c U _ cos ϕ 0.8 sin ϕ 0. I 5 ϕ 5 (cos ϕ ϕ) 5 (0.8 j0.) j (A) I c Y U j0.0 00 j (A) Kirchhoffs lov: I ' I I c j j j (A) Ohms lov: U U ( R jωl) I ' 00 ( j)( j) 00 j j 8 j På polar form: U tan.9. (V) Viserdiagram: (Bare en prinsippskisse, ikke tegnet i riktig målestokk) U jωl I -ϕ. I U RI I c I I c Y U j0.0 ( j) 0. j. (A) I I ' I c j 0. j..8 j0.88 (A) 0.88 På polar form:.8 0.88 I tan.9.8 (A).8 * S U I ( j)(.8 0.88) 0 j5. Dette representerer hhv. aktiv og reaktiv effekt, dvs. P 0 W, Q 5. var Kontroll: * P U I cos ϕ 00 5 0.8 00 W ( Alternativt: P Re( U I ) Re(00 ( j)) 00 W ) * Strømvarmetap: PR I ' R I ' ( I ' ) R ( j)( j) 0 W P PR P 0 00 0 W side 8 av 8